消光剂二氧化钛质量指标对聚酯生产的影响

       由于化学纤维表面光滑，具有透明度，所以在光线照射下，因为反射光强度很大而产生极光，使纤维具有肉眼看起来很不愉快的强烈的光泽，若在纤维中添加少量折射率不同的物质，则光线向不同方向进行漫射，纤维光泽就变暗，这种方法称为消光，加入的物质称为消光剂。一般聚酯工厂生产的消光涤纶长丝、短丝、聚酯切片都是需要加入了消光剂的。所用的消光剂为二氧化钛，因为二氧化钛的折射率与涤纶的相差较大，二氧化钛比常见的合成纤维树脂的折射率高近2倍，其消光原理主要利用了它的高折射率，两者的折射率之差越大消光效果越好（锐钛型二氧化钛：2.55；聚酯：1.725），二氧化钛同时还具有化学稳定性高，不溶于水，在高温下不起变化，在后处理过程中不会消失等优点。

       钛白粉是一种重要的白色无机颜料，成分是二氧化钛，英文名称：titanium dioxide，分子式为TiO2。工业二氧化钛根据其晶型结构可分为锐钛型和金红石型。金红石型晶体结构紧密，相对密度大，耐候性好，遮盖力高，着色力强，但颗粒硬，不容易分散，在化学纤维纺丝时容易磨损喷丝板、切丝刀，不宜作化学纤维的消光剂；锐钛矿型比较松软，白度白，易分散，适宜用作化学纤维的消光剂。

      化纤钛白粉平均粒径一般在0.35μm，粒子很细，表面积很大，任何质量优越的钛白粉在储运、包装、堆放、和运输过程中又絮凝或凝聚在一起形成大粒粒团，在使用前要通过研磨才能使用，否则由于分散性不好会造成粒子在纤维中分散不均匀，不仅消光效果不好，甚至会出现毛丝、断丝现象。二氧化钛经球磨分散后不仅能使絮凝后的二氧化钛重新分散开来，而且可能去除钛白粉中可能夹带的极微量大粒子（大于5微米）。二氧化钛粒子表面带有负电荷，在溶液中由于相同电荷电斥力的作用使它保持稳定分散状态，如果在制造过程或于分散介质中吸附了其他离子，就会使分散性能降低。二氧化钛分散在树脂中，其表面会吸附一层树脂层，这种单分子吸附层，具有走向缓冲作用，又称空间位阻效应，也能起到分散作用，使其保持稳定分散状态。

二氧化钛（TiO2 ）质量指标
分子量：79.90
外观：白色粉末
TiO2含量：≥98wt %
H2O含量：≤0.5wt %
pH值：7.5±0.5
铁（以Fe2O3计）：≤0.01wt %
筛余（325目）：≤0.03wt %
平均粒径：0.2--0.3mm（离心法）

TiO2各项质量指标对聚酯生产的影响：

（1）TiO2 含量是TiO2纯度的表示，如纯度低表示杂质多，杂质尤其是金属（2）水分高会引起TiO2结块，影响TiO2的分散性。

（3）PH是影响TiO2分散性的一个重要指标，TiO2晶格中的钛部分被锑置换后，TiO2微粒表面带负电，PH值与TiO2微粒表面的界面电位有关系，在范围内，TiO2分散性良好。

（4）三氧化二铁：TiO2是由钛铁矿制造的，三氧化二铁是原料中铁留在TiO2中的量。铁含量对聚酯生产的影响除PTA中说明的外，还有以下危害，其它金属氧化物也一样，如前所述TiO2负电的界面电位愈大，TiO2粒子间的排斥力愈大，某些金属氧化物在溶液中呈离子状态，金属离子带正电，表面带负电的TiO2离子就被金属离子吸引，离子的原子价愈高，越容易使TiO2粒子凝聚，几乎呈几何级数上升。检查并测量TiO2水溶液的比电阻，是检查TiO2带电粒子的方法之一，是TiO2的一项重要质量指标。
（5）平均粒径及粒径分布：平均粒径大小与测试方法有关，用离心法测试要求为0.3--0.4mm，用激光法测试为0.5--0.6mm，但用高倍显微镜测试的结果与离心法一样。平均粒径过小，如0.2mm的粒子较多对消光作用有影响，且不易分散，配制液粘度大，过小的TiO2颗粒吸附力大，比表面大，加入反应后更易凝聚。平均粒径过大，粗大粒子多，加重TiO2配制的负荷，如果配制工艺不到位，造成产品中TiO2凝聚粒子超标，缩短熔体过滤器的使用周期。TiO2的粒径分布为正态分布，要求σ小一点，过大或过小的粒子少一点。

（6）TiO2 凝聚粒子、凝集粒子

一般聚酯装置中是将二氧化钛与乙二醇配制成悬浮液，经球磨分散、离心、沉降、过滤后再加入第二酯化釜内室中的反应物中。为了保证聚酯产品的可纺性，也就是说聚酯熔体或切片中的凝聚粒子不得超过规定指标，对二氧化钛的粒度分布有要求，对配制悬浮液过程中的工艺参数，如分散时间、沉降时间、过滤方式等也有严格的控制。TiO2 凝聚粒子、凝集粒子对纺丝生产的影响如下：当粒子直径大于纤维直径的1/3时，会引起断丝，影响长丝的单耗和满卷率。影响纺丝过滤器和组件的使用周期。毛丝增多、缠辊严重使AA级品率下降。一般10mm的粒子对纺普通丝问题不大，对细旦丝、超细旦丝会产生严重的影响；20mm的粒子靠熔体过滤器除去，10--20mm的粒子是影响普通纺丝的重要因素。